（渭南市东雷二期抽黄工程管理局）
【摘 要】本文依据灌溉输水生产工作的实际资料《泵站运行情况统计报表》，结合《泵站设计规范》分析、计算、讨论了段家塬三四级泵站运行工作中的实际问题，在此基础提出了泵站改造方案，指导了泵站改造生产工作实际。其理论和具体做法值得学术界应用。
【关键词】泵站；技术；探讨
一、设备情况
段家塬三级站安装14Sh-9型水泵四台，配套电机Y4OO-43-4型，6KV，400KW四台。机组进水侧安装电动蝶阀D941X-2.5，Dg500型；出水侧安装微阻缓闭止回阀HH44X-10，Dg400型。
段家塬四级站安装14Sh-9A型水泵四台，配套电机Y355-43-4型，6KV，315KW四台。机组进水侧安装电动蝶阀D941X-2.5，Dg500型；出水侧安装微阻缓闭止回阀HH44X-10，Dg400型。
段家塬三、四级站各安装SZ-1型真空泵两台，配套电机Y132S-4型，5.5KW两台，共四套。真空清水管路为地下直埋暗敷。
二、运行与检修情况
该系统单台机组检修与累计运行台时情况如下：
1、段家源三级站
段家塬三级站累计运行台时共10318:59。1＃机组：3152:01；2＃机组：2704:53；3＃机组；2206:43；4＃机组：2255:22。
四台机组因水泵汽蚀，造成叶轮、口环、轴套磨损严重而更换叶轮4个、轴套4副、口环4对。当时单机累计运行台时：1＃机组：2343:54；2＃机组：1992：05；3＃机组：1423:05；4＃机组：1715:13。
2＃机组因水泵汽蚀而更换叶轮，至此累计运行台时712:48。
微阻缓闭止回阀分别更换舌板三次共四块。
真空淸水管路锈蚀，个别部位严重漏水。
2、段家塬四级站
段家塬四级站累计运行台时共10226:48。1＃机组：2453:15；2＃机组：2505:36；3＃机组：2694:18；4＃机组：2753:39。
因为汽蚀而更换2＃机组、3＃机组水泵叶轮、轴套2组，当时机组累计运行台时2＃机组：2505:36；3＃机组：2694:18。
微阻缓闭止回阀分别更换1＃、2＃、3＃机组舌板共计三块。
真空清水管路锈蚀，个别部位严重漏水。
3、运行资料
该系统运行资料统计表明：段家塬三级站的运行水位长期以来处于设计最低水位的临界点386.44米以下,前池运行水位标尺读数为1.1米，换算为绝对高程386.11米。比最低水位386.44米低0.33米。段家塬四级站出水池水位0.65米，换算为绝对高程448.43米。比设计最低水位448.17米高0.26米。
三、分析问题的原因
据《泵站设计规范》GB/T50265-97中第3.3.1.4条款，最低运行水位是确定水泵安装高程的依据，如果最低运行水位确定偏高（实际运行吸上水位低），将引起水泵的汽蚀、振动，给机组运行造成困难。如果最低运行水位确定太低（实际运行吸上水位高)。将增大工程投资，加大工程量。
由此结合运行资料看，该系统从设计角度考虑，最低水位386.44米是处于临界高程点，没有考虑最低扬程余量或余量很小，因而产生了震动和汽蚀。
据《泵站设计规范》GB/T50265-97中“特征水位”查知：最低扬程是泵站正常运行的下限扬程。水泵在最低扬程工况下运行，亦应保证其运行的稳定性。即不发生水泵汽蚀或机组振动。
由此看：最低运行水位并非越高越好。
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1、段家塬三级站目前水泵运行水位高程，由图纸、运行资料调查表明：
总干渠底高程 385.01m
总干渠设计最低水位高程 386.64m
总干渠水位设计高程 387.68m
前池：设计最低水位 386.44m
设计水位 387.48m
水泵安装髙程 387.10m
水泵运行时，前池运行水位标尺读数为1.1米，换算为绝对高程为386.11米。比前池设计最低水位高程(386.44米）低0.33米。段家塬四级站出水池运行水位标尺读数为0.65米，换算为绝对高程为448.43米，比出水池设计最低水位高程（448.17米）高0.26米，这时段家塬三级站水泵的净扬程为448.43-386.11=62.32米。
2、计算段家塬三级站水泵安装高程
水泵安装高程是水泵的基准面高程。卧式水泵一般安装在进水池水面以上，其计算过程如下：
由净扬程62.32米，相应流量下的损失h损，绘制Q-H需曲线，得：
运行流量：Q=0.37m³/s
通过计算，进水管道的阻力系数：S吸=S局部+S沿程
=0.5+4.752=5.25S²/m5
进水管路中的水头损失：h吸损=S吸Q²=5.25*0.37²=0.72m
水泵进水口水的流速：υ1=Q/ω=0.37/3.14*0.35²/4=3.85m/s
水泵进水口流速水头：υ1²/2g=3.85²/2*9.8=0.76m
允许吸上真空度：HS=H吸+h吸损+υ1²/2g=l.01+0.72+0.76=2.49m
大荔县冯村大气压力水头：H大气=p0/r=9.8m
在工作水温下的水蒸气压力水头：P汽/r=0.43m
运行水泵安装髙程：
H=H运行水位+HS-10+p0/r-υ1²/2g-h吸损-P汽/r
=386.11+2.49-10+9.8-0.76-0.72-0.43
=386.49m （水泵设计安装高程：387.10m）
3、阀门
査《泵站设计规范》GB/T50265-97中第9.3.4款：离心水泵必须关闭启动。所以，出水管路上应装设操作阀门。
由此分析认为：扬程高、管道长的泵站，安装微阻缓闭止回阀门无人为控制、操作可能。微阻缓闭止回阀门的活塞一旦状态不佳（卡死），就会造成事故，停机时机组长时间超速倒转、瞬间关阀，会形成水锤，引起爆管。
由资料査知：水泵从事故失电至逆流开始这个阶段，液压控制止回蝶阀能以比较快的速度关阀到65°-75°而不至于造成过大的水锤压力、引起爆管。自管道出现逆流或稍后的某一时刻逆流，液压控制止回蝶阀便以缓慢的速度关闭到全关。由于阀门开始慢关时，蝶板已关到某一角度(75°)。所以,作用于水泵叶轮的压力很小，即使慢关时间较长，也不会使机组产生较大的逆转速度。同时既减少了水锤压力，也减少了机组逆转速度。所以,据段家塬三、四级站的扬程、出水管坡长的特点适合选用液压止回蝶阀。
4、真空管路及真空泵
查《泵站设计规范》GB/T50265-97中笫9.4.22款：离心水泵抽真空充水时间不宜超过5min。
而据《运行统计资料》表明,抽真空充水时间二台同时进行需用7-12min,若一台真空泵抽真空充水时间至少需15min，这显然是不当的。分析其原因：真空泵SZ-1型抽真空充水时间长、能力小；微阻缓闭止回阀门活塞处于卡死状态，伸出的活塞将舌板撑幵。
结束语
1、提高运行水位0.5米左右。具体途经是在总干渠段家源三级站进水口西50米处建节制闸二门，用以调节水泵运行水位。
2、撤出微阻缓闭止回阀，安装液压控制止回蝶阀。这时可以实现两个阶段关阀和离心泵必须关阀启动的目的。
3、改造真空、清水管路。提高真空泵抽真空充水能力以便在5min内完成抽真空。
参考文献：
[1]泵站设计规范(GB/T50265-97) [S] .北京 中国标准出版社，1997
论文作者:雷勃,张水萍
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/9
标签：水位论文; 水泵论文; 机组论文; 高程论文; 泵站论文; 扬程论文; 最低论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;